(57)【要約】【課題】  流動性媒体用の少なくとも２つの開口部もしくは流動通路の横断面の開放を制御するための単純に構成され僅かな全高を必要とし安定しまたは捩り剛性な装置を提供する。【解決手段】  流動性媒体用の少なくとも２つの開口部の横断面の開放を制御するための制御部材であって、流動性媒体の流動経路がこれら開口部の少なくとも１つに通されている。制御部材は回転軸線の周りで調整可能であり、かつ１つの制御面を有し、この制御面が少なくとも１つの遮断領域と１つの開口領域とからなる。回転軸線は実質的に制御面の中心で制御部材を貫通し、貫通点で制御面に垂直であり、制御面は連続的に湾曲して延びる輪郭を有する回転対称な面の態様に実施されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性媒体用の少なくとも２つの開口部の横断面の開放を制御するための制御部材（２）であって、媒体の流動通路がこれら開口部の少なくとも１つに通されており、制御部材（２）が回転軸線（１０）の周りで調整可能であり、かつ１つの制御面を有し、この制御面が少なくとも１つの遮断領域（３）と１つの開口領域（４）とからなるものにおいて、回転軸線（１０）が実質的に制御面の中心で制御面に垂直に制御部材（２）を貫通しており、制御面が、連続的に湾曲して延びる輪郭を有する回転対称な面の態様に実施されていることを特徴とする制御部材。
【請求項２】
制御部材が回転軸線（１０）の方向で高さ（Ｈ）と回転軸線を横切って広がり（Ａ）とを有し、高さ（Ｈ）と広がり（Ａ）との比が０．５未満、特に０．２５未満であることを特徴とする、請求項１記載の制御部材。
【請求項３】
高さ（Ｈ）と広がり（Ａ）との比が０．１５以下、特に０．１未満であることを特徴とする、請求項２記載の制御部材。
【請求項４】
制御面が、曲率半径Ｒを有する球冠の態様に実施されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の制御部材。
【請求項５】
高さ（Ｈ）と半径（Ｒ）との比が１未満、特に０．５よりも小さくかつ０よりも大きいことを特徴とする、請求項４記載の制御部材。
【請求項６】
高さ（Ｈ）と半径（Ｒ）との比が０．２未満、特に０．１５よりも小さくかつ０よりも大きいことを特徴とする、請求項４記載の制御部材。
【請求項７】
制御面の少なくとも１つの開口領域（４）が少なくとも１つの凹部として実施されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の制御部材。
【請求項８】
凹部がその平面図において回転軸線（１０）に沿って球扇形状に構成されていることを特徴とする、請求項７記載の制御部材。
【請求項９】
先行請求項のいずれか１項記載の１つの制御部材（２）と特に送風機を一体化するための１つのハウジング（６）とを有する空気分配装置（１）であって、ハウジング（６）内に少なくとも２つの空気流入領域が設けられており、これらの領域の入口横断面が制御部材（２）によって制御可能となった空気分配装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの入口横断面に１つの流動通路（７）が続いていることを特徴とする、請求項９記載の空気分配装置。
【請求項１１】
制御部材（２）の回転軸線（１０）が少なくとも１つの流動通路（７）の１つの縁に隣接して配置されていることを特徴とする、請求項１０記載の空気分配装置。
【請求項１２】
制御部材（２）が少なくとも１つの流動通路（７）を１つの第１端位置では完全に閉鎖し、１つの第２端位置では完全に開口し、複数の中間支承位置では部分的に開放することを特徴とする、請求項９または１０記載の空気分配装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの流動通路（７）が新鮮空気通路または外部空気通路であることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか１項記載の空気分配装置。
【請求項１４】
少なくとも１つの流動通路（７）が循環空気通路であることを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか１項記載の空気分配装置。
【請求項１５】
制御部材（２）が１つの第１端位置では第１空気流用開口部横断面を完全に閉鎖しかつその際同時に第２空気流用開口部横断面を完全に開口し、１つの第２端位置では第１空気流用開口部横断面を完全に開口しかつ同時に第２空気流用開口部横断面を完全に閉鎖し、複数の中間支承位置では両方の開口部横断面を部分的に開放することを特徴とする、請求項９〜１４のいずれか１項記載の空気分配装置。
【請求項１６】
第１空気流が新鮮空気流（Ｆ）であり、および／または第２空気流が循環空気流（Ｕ）であることを特徴とする、請求項１５記載の空気分配装置。
【請求項１７】
制御部材（２）が、送風機の吸込み領域に流入する新鮮空気流（Ｆ）と循環空気流（Ｕ）との間の体積流量比を制御することを特徴とする、請求項１５〜１６のいずれか１項記載の空気分配装置。
【請求項１８】
制御部材（２）が１つの送風機の吸込み領域（５）に配置されていることを特徴とする、請求項９〜１７のいずれか１項記載の空気分配装置。
【請求項１９】
制御部材（２）の上流側または下流側で流動経路中にフィルタ（１３）が配置されていることを特徴とする、請求項９〜１８のいずれか１項記載の空気分配装置。
【請求項２０】
特に自動車用の空調装置（２０）、暖房装置および／または換気装置において、空調装置、暖房装置および／または換気装置が請求項１〜８の少なくとも１項記載の１つの制御部材（２）および／または請求項９〜１９のいずれか１項記載の１つの空気分配装置（１）を有することを特徴とする空調装置、暖房装置および／または換気装置。
【請求項２１】
空調装置、暖房装置および／または換気装置が以下の部材の少なくとも１つ：熱交換器、加熱要素（１６）、蒸発器（１４）、フィルタ、温度混合フラップ（１５）、混合室、単数または複数の流動通路、空気を出口通路（１８）に分配するための単数または複数の制御フラップ（１９）を含むことを特徴とする、請求項２０記載の空調装置、暖房装置および／または換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動性媒体用の少なくとも２つの開口部の横断面の開放を制御するための制御部材であって、媒体の流動経路がこれら開口部の少なくとも１つに通されており、制御部材が回転軸線の周りで調整可能であり、かつ１つの制御面を有し、この制御面が少なくとも１つの遮断領域と１つの開口領域とからなるもの、１つの制御部材と特に送風機を一体化するための１つのハウジングとを有する空気分配装置、そして特に自動車用の空調装置、暖房装置および／または換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気量を制御しかつ空気を分配するための装置、もしくは別々に流れまたは供給されるべき流動性媒体の体積流量比を調整するための装置は一般に、例えば回転可能または並進摺動可能のいずれかで支承されるフラップの態様の制御部材を有する。
【０００３】
このようなフラップの例として特許文献１により１つの四分円弧状フラップを備えた１つの遮断装置が公知であり、このフラップは１つの第１流入通路と１つの第２流入通路を選択的に開口しまたは閉鎖する。このためにフラップがそこで支承されている回転軸線は、四分円弧の隣接する半円弧によって形成される両方の交点を通過する。提案された遮断装置について構造空間高さはフラップの半径によって確定される。
【０００４】
空気量を制御し全高の低い暖房兼空調装置内に空気を分配するための装置が特許文献２に開示されている。この空気量制御装置は１つの開口部を備えた１つの円板状調節要素を有し、この調節要素が回転軸線の周りを回転可能であり、回転軸線は分配されるべき空気流の方向と平行に配置されている。しかし円板形状のゆえに、振動およびそれに伴う騒音発生を阻止するために、例えばばねを利用して枠と調節要素との間に摩擦結合式接触を生じる必要がある。
【特許文献１】独国特許発明第４２２８８６６号明細書
【特許文献２】独国特許発明第１９７５７１９４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、流動性媒体用の少なくとも２つの開口部もしくは流動通路の横断面の開放を制御するための単純に構成され僅かな全高を必要とし安定しまたは捩り剛性な装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、回転軸線が実質的に制御面の中心で制御面に垂直に制御部材を貫通しており、制御面が、連続的に湾曲して延びる輪郭を有する回転対称な面の態様に実施されていることを特徴とする制御部材によって解決される。有利な諸構成は従属請求項の対象である。
【発明の実施形態】
【０００７】
本発明によれば、流動性媒体用の少なくとも２つの開口部の横断面の開放を制御するための１つの制御部材が設けられている。流動性媒体の流動経路はこれらの開口部内に通される。この制御部材は回転軸線の周りを調整可能であり、かつ少なくとも１つの遮断領域と１つの開口領域とからなる１つの制御面を有する。回転軸線は実質的に制御面の中心で制御部材を貫通し、貫通点では制御面に垂直であり、制御面は連続的に湾曲して延びる輪郭を有する回転対称な面の態様に実施されている。つまり、本発明の意味において制御面の輪郭とは、側面図において回転軸線に垂直に投影して生じる曲線のことである。
【０００８】
制御部材は回転軸線の方向に見て高さＨと回転軸線を横切って広がりＡとを有する。有利には、特に僅かな全高に対する要請に応えるために、高さＨと広がりＡとの比は０．５よりも小さくかつ０または０．０５よりも大きく、好ましくは０．２５よりも小さくかつ０または０．０５よりも大きく、特別好ましくは０．１５未満、特に０．１よりも小さくかつ０または０．０５よりも大きい。
【０００９】
好ましくは制御面が球冠の態様に実施されており、請求項１の特徴部分によれば、その輪郭が例えば一般に弧状断面等の連続的湾曲を有する別の回転対称な面も考えられる。
【００１０】
特に曲率半径Ｒを有する球冠状に制御部材を構成する場合、高さ（Ｈ）と半径（Ｒ）との比は１未満、好ましくは０．５よりも小さくかつ０よりも大きく、特別好ましくは０．２未満、特に０．１５よりも小さくかつ０よりも大きい。
【００１１】
有利には、制御面の少なくとも１つの開口領域が少なくとも１つの凹部で実施されており、凹部はその平面図において回転軸線に沿って例えば球扇形状に構成されている。しかし、適切な開口経過および／または閉鎖経過を確定するために、この凹部は別の任意の形状を有することもできる。
【００１２】
本発明の他の対象は空気分配装置であり、これは上記説明による流動性媒体用の少なくとも２つの開口部の横断面の開放を制御するための１つの制御部材と特に送風機を一体化するための１つのハウジングとを有する。ハウジング内に少なくとも２つの空気流入領域が設けられており、これらの領域の入口横断面が制御部材によって制御可能である。
【００１３】
好ましくは、空気分配装置の少なくとも１つの入口横断面に１つの流動通路が続いており、その際当然に複数の入口横断面に、特に送風機に続いて、流動通路を配置しておくこともできる。その際、制御部材の回転軸線はこのような流動通路の１つの縁に隣接して配置しておくことができる。特に制御部材を空気分配装置内に配置する場合、制御部材は少なくとも１つの流動通路を１つの第１端位置では完全に閉鎖し、１つの第２端位置では完全に開口し、複数の中間支承位置では部分的に開放する。
【００１４】
空気分配装置の本発明に係る他の構成において１つの流動通路は新鮮空気通路または外部空気通路であり、および／または１つの流動通路は循環空気通路であり、特に空気分配装置を自動車の空調装置、暖房装置および／または換気装置内で利用する場合、循環空気通路は車室内に由来する空気用の１つの流動通路となり、新鮮空気通路は車両の外部領域に由来する空気用の１つの流動通路となる。
【００１５】
有利には、制御部材は１つの第１端位置では第１空気流用開口部横断面を完全に閉鎖しかつその際同時に第２空気流用開口部横断面を完全に開口する。１つの第２端位置では制御部材は第１空気流用開口部横断面を完全に開口しかつ同時に第２空気流用開口部横断面を完全に閉鎖する。複数の中間支承位置では制御部材は両方の開口部横断面を部分的に開放する。特に第１空気流として新鮮空気流が予定されており、および／または第２空気流として循環空気流が予定されている。従って、送風機の吸込み領域には選択的に新鮮空気のみ、循環空気のみ、または新鮮空気と循環空気との混合物が流入でき、混合比は制御部材の位置に依存している。
【００１６】
制御部材は、好ましくは、特に自動車空調装置、暖房装置および／または換気装置の送風機の吸込み領域に流入する新鮮空気流と循環空気流との間の体積流量比を制御する。
【００１７】
本発明に係る空気分配装置は、好ましくは、制御部材が１つの送風機の吸込み領域に配置されているように構成されている。制御部材の上流側および／または下流側で流動経路中に特にフィルタが配置されている。
【００１８】
本発明のさらなる対象は特に自動車用の空調装置、暖房装置および／または換気装置であり、これが本発明に係る１つの制御部材および／または本発明に係る１つの空気分配装置を有する。好ましくは、空調装置、暖房装置および／または換気装置は以下の部材の少なくとも１つ：熱交換器、加熱要素、蒸発器、フィルタ、温度混合フラップ、混合室、単数または複数の流動通路、空気を出口通路に分配するための単数または複数の制御フラップを含む。
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施例が詳しく説明される。
【実施例】
【００２０】
図１に斜視図で示す本発明に係る空気分配装置１が自動車空調装置の本発明に係る制御部材２を備えている。制御部材２はハウジング６の上方に配置されており、このハウジングは特に自動車空調装置内の１つの送風機および空気ガイドを収容するのに役立つ。この図は制御部材２を送風機６から持ち上げた位置で示している。
【００２１】
制御部材２は実質的に、１つの遮断領域３と１つの開口領域４とからなる１つの制御面によって形成される。この制御面が図示例では球状面として実施されており、開口領域４は制御面に球扇形凹部として形成されている。この図からはっきり読み取ることができるように、制御面は、従って制御部材２も、例えば同じ曲率半径を有する四分円状または半円状制御装置におけるよりもかなり扁平に構成された形を有する球冠または球欠の形状である。
【００２２】
制御部材２は１つの回転軸線１０の周りを回転可能に支承されており、回転軸線１０は実質的に、矢印で表した新鮮空気流Ｆの方向に配置されている。この新鮮空気流Ｆは車両の外側空間を介して、例えば図示しない通路を介して、上側ハウジング部分８の新鮮空気通路７内に達する。図１の図示位置において制御部材２はこの新鮮空気流Ｆを開口部を通して送風機の吸込み領域５内に通過させる。つまり制御部材２は新鮮空気通路に関して開口位置にある。同時に、やはり図１に矢印で表したように循環空気流Ｕを開口部経由で送風機の吸込み領域５に供給する可能性がある。循環空気流Ｕに関して図示配置では１つの通路を通した特別な供給は予定されていない。循環空気はむしろ送風機６の周囲から送風機の吸込み領域に流入することができる。図１に示す位置のとき制御部材２の遮断領域３によって送風機吸込み領域５内への循環空気Ｕ経路は閉鎖されている。
【００２３】
つまり図１に示す制御部材２の位置のとき送風機によって専ら新鮮空気Ｆを吸い込み、流入空気流または被空調空気流Ｋとして接続部９を介して空調装置２０に提供することができる。つまり制御部材２によって新鮮空気流Ｆ用開口部および循環空気流Ｕ用開口部の横断面の開放が制御される。なお触れておくなら、図１で選択された図は、送風機または送風機スパイラルの入口領域または吸込み領域を一層強調するために一種の展開図である。制御部材の前記作用様式のためにハウジング部分８は当然に下側ハウジング６に載置される。
【００２４】
回転軸線１０の領域で支承される制御部材２は上側ハウジング部分８内で案内され、このハウジング部分８は１つの環状部分１１と制御部材２の回転軸線１０の支承部を収容するのに役立つ１つの腹部１２とからなり、腹部は環状部分１１上で弧状に延びている。ハウジング部分８はその輪郭が制御部材２もしくはその制御面に適合されている。密封のためにハウジング部分８または制御部材２に例えばシールリップ等の密封手段を設けておくことができる。
【００２５】
図２には図１で説明した配置が明確化のために平面図で示してある。開口領域４によって開放される新鮮空気通路内の開口部を通して、示唆された半円形リング内に送風機スパイラルもしくは送風機の諸部分を認識することができる。送風機吸込み領域５内の循環空気Ｕ用入口は制御部材２の遮断領域３によって閉鎖されている。
【００２６】
開口領域４への目視方向での制御部材２の側面図が図３に示してある。制御面の輪郭は円弧の一部に追従し、つまり連続的に湾曲した曲線であり、これにより制御部材２の単純な幾何学構造が生じる。他の任意に連続的に湾曲した弧状曲線も輪郭として考えられる。この実施例では制御部材２の高さＨと縦広がりＡとの比が約０．１８もしくは高さＨと曲率半径Ｒとの比が約０．１５と選択されたので、比較的大きな開口部横断面において低い全高が生じる。球冠の形状によって制御部材２は例えば円板状フラップと比較して一層捩り剛性、一層安定している。そのことから、なかんずく場合によって障害となる制御部材のフラッタ騒音もしくは振動が低減される。開口領域４の凹部は球扇形または球欠形として実施されているが、しかしそれから離れてその形状を被選択制御挙動に適切に合せることができる。
【００２７】
制御部材２のさまざまな位置が図４ａ〜図４ｄに示してある。図４ａでは制御部材が１つの第１端位置で示してあり、この位置のとき新鮮空気通路７は制御部材２の開口領域４によって完全に開放され、循環空気流用開口横断面は完全に閉鎖されている。制御部材２がこの位置から回されると循環空気流Ｕ用入口領域が開口し、新鮮空気Ｆの入口横断面は図４ｂ、図４ｃに示すように小さくなり、最後には制御部材２は図４ｄにより１つの第２端位置に達することになり、この位置において新鮮空気通路を完全に閉鎖しかつ循環空気通路を完全に開放する。従って、送風機の吸込み領域内に達することのできる新鮮空気Ｆと循環空気Ｕとの間の混合比は制御部材２の位置に依存している。
【００２８】
図５に示す他の１実施形態の空気分配装置では、ハウジング部分８と、従ってまた制御部材２と、ハウジング６との間に１つのフィルタ１３、特に１つの空気フィルタが配置されている。
【００２９】
図６は本発明に係る空調装置２０の略断面を示しており、選択された図において空気分配装置１は空調装置２０のハウジングで覆い隠されている。接続部９を介して空気分配装置１は空調装置２０と結合されている。制御部材２によって選択される新鮮空気と循環空気との混合物は接続部９を介して空調装置２０に流入し、蒸発器１４によって冷却される。単数または複数の混合フラップ１５と１つの加熱要素１６もしくは１つの選択的補助ヒータ１７、例えば１つのＰＴＣ補助ヒータとを介して空気は、他のフラップ１９によってその開口部横断面を変更することのできるさまざまな出口１８を介して車室内に達する前に温度調節される。これらの出口１８を介して例えば足元空間領域、デフロスト領域または中央ノズル換気領域に供給することができる。
【００３０】
新鮮空気Ｆと循環空気Ｕとの混合比を調節するための制御部材２としての本発明に係る制御部材２の上記応用は単なる例と理解すべきである。同様に、さまざまに温度調節または状態調節された空気流はそれらの割合を相互に調整することができる。制御部材２は複数の開口領域４もしくは遮断領域３を備えておくこともできるので、一般に２つの流れに限定されてはいない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る制御部材を備えた本発明に係る空気分配装置の斜視図である。
【図２】図１の空気分配装置および制御部材の要部平面図である。
【図３】空気通路の一部を有する図１の制御部材の側面図である。
【図４】図１の制御部材を４つの異なる位置において示す。
【図５】フィルタを備えた本発明に係る空気分配装置の斜視図である。
【図６】本発明に係る空調装置の略断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  空気分配装置
２  制御部材
３  遮断領域
４  開口領域
５  吸込み領域
６  ハウジング
７  流動通路
８  ハウジング部分
９  接続部
１０  回転軸線
１１  環状部分
１２  腹部
１３  フィルタ
１４  蒸発器
１５  混合フラップ
１６  加熱要素
１７  補助ヒータ
１８  出口通路
１９  フラップ
２０  空調装置
Ａ  広がり
Ｆ  新鮮空気流
Ｈ  高さ
Ｋ  被空調空気流
Ｒ  曲率半径
Ｕ  循環空気流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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